冬季降雪季节，由于雪在输电塔、线路表面形成冰层造成的额外的载荷。参考文献Getty Images
2026年1月“弗恩”超强冬季气旋横扫美国，给东南部造成极端寒冷天气和暴风雪、冰冻现象，使超过百万人陷入停电困境之中。
由于电力需求远远大于常态水平，美国中大西洋地区电网运营商PJM向联邦政府提出许可申请，希望能增加发电能力来满足供电需求，即使这样会大量使用高排放燃料并造成环境空气质量严重恶化。
美国能源部长克里斯·赖特批准了相关提案，从而引起了很多机构做了些重要的事情。由授权PJM互联公司、得克萨斯电力可靠性委员会（ERCOT）、杜克能源等重要的电力运营方所提出，对数据中心以及其它高能耗用户提出配备备用发电设备以提高系统稳定性的要求。
该措施主要是为了应对台风极端天气给居民用电保障带来的影响而采取的。此类装置具有独立运行的功能，没有和电网系统并网。赖特的解释是工业级柴油发电机组总装机容量为3500兆瓦，可以满足上千万户家庭用电。
本研究团队是以美国东南部电力为研究对象的学术队伍，近期在弗恩寒潮灾害之后，就清洁能源驱动的数据中心运行机制开展研究，并试图完善社区在极端气候条件下应急响应以及灾后重建方案。
数据中心消耗大量能源
未经正式命令前，外界对于数据中心在极端天气、紧急情况等情况下是否进行电网断电的猜测还存在。
问题已经突出了它的紧迫性，数据中心为了应对生成式人工智能给电力资源带来的巨大消耗，已经造成PJM区域电网供需失衡，进而引起居民用电价格的大幅上涨。
数据中心的电力消耗将越来越大。各个机构公布的数字存在差别，但是劳伦斯伯克利国家实验室研究表明到2023年美国数据中心的耗电量已占全美的发电量的4.4%，预计到2028年将达到6.7%～12%。据PJM（宾夕法尼亚-杰克逊-莫里西特独立系统运营商）的预测，在2030年，它的电网最高负荷将达到比现有负荷多出32吉瓦左右规模的新增加电量，这就相当于给3000万户家庭供电所需的电，新增负荷主要是因为新兴数据中心建设项目的发展所造成的。PJM是区域电网运营的中心机构，对电力调度进行协调，并根据各个用户的支付情况来评价输电费用及有关服务费。
数据中心建设热潮引起社会各界的广泛关注，它给电力资源带来的竞争性需求和社会影响引起人们的忧虑。能源消耗主要依靠燃气发电机的数据中心一方面承受着运行成本增加的负担，另一方面又会使空气污染加重、水资源紧张和气候变暖等问题愈加严重。部分数据中心选址在生态环境脆弱或者工业污染较重的地区，其运营又加重了区域环境压力。
旨在维护居民利益、抑制电价上涨的条例，涉及电网和电源设施投资分摊、与电网、电源设施建设有关的地方公共事业管理规章，共同构成该政策框架的主要组成。
全天候不间断供电？
除了不断增加电网运行压力之外，许多数据中心提出了对供电企业有很高的可靠性要求，即达到99.999%。
20世纪70年代开始，公用事业单位就实行了需求响应机制，促使大型电力用户在冬季寒潮等极端天气造成的用电高峰期间采取削峰措施。对这一行为予以认可的是企业为参加此计划的客户给予电费减免、补贴或者直接的经济补偿等激励形式。
实践证明，需求响应机制对于削峰填谷起着非常大的作用，可以达到供需平衡、高效运转的目的。智能计量设备的推广给终端用户参与到机制里创造了条件。利用分布式光伏、储能装置以及电动汽车充电设施协调起来形成“虚拟电厂”，成为提升系统调度性能的重要方式。
另一种解决方案
由于数据中心同地方政府、公用事业单位之间签署的协议内容多为保密性质，所以外界无法全面了解到数据中心参与电力削峰响应的意愿及具体实施情况。
根据特殊要求，医疗档案、金融支付、航空售票等一些关键业务系统的电力供给不能断。
伴随着人工智能技术的迅速发展，数据中心对能源的需求越来越大，也使得运营商业务模式朝着更加灵活的方向转变。2025年8月谷歌联合印第安纳密歇根电力公司和田纳西河谷管理局推出创新方案，用机器学习优化数据处理任务调度，在电网供需失衡时期把非核心运算任务移到低峰时段执行。在这种情况下，多家人工智能领域新兴企业不断涌现出来，它们研发出高效的工作负载管理工具，并且内置有储能装置，在极端缺电的时候可以实现对本地负载的自主调节，从而大大降低对外部供电系统的依赖程度。
面向未来的灵活性
有研究认为数据中心具备灵活调度用电特点的时候，无需新建发电和输电设施，现有的电网就能扩容100吉瓦的供电能力，可以满足7000多万家庭用电需求。
数据中心用虚拟电厂的形式，投资场外的清洁能源项目以应对用电需求的增长。分布式光伏系统加储能设备的企业端应用方案，相较于传统的集中式能源开发模式来说，具备明显的优势以及快速部署的特性。电网运营商根据灵活调度的功能，可以在高峰时段利用协调电池充放电、调节负载设备运行状态等方式来达到供需平衡的目的。该类设施改善了终端用户能源利用率，也给绿色建筑可持续发展赋予有力支撑。
分布式能源系统（发电单元+储能设备），输配电网络的防寒改造工程，可再生能源技术的应用等，一起形成了应对冬季极端天气引发的供电危机的主要支撑体系。
该种应对策略在田纳西州纳什维尔等地取得过很好的效果。以冬季风暴弗恩造成极端天气为例子，纳什维尔地区23万人断电，主要是由于输电设施受损造成的。
尽管人工智能领域未来的发展方向还不清晰，但是部分行业专家已经指出，供需关系一旦出现失衡，或者由于过度扩张而造成的产能过剩现象出现，终端消费者就会面临因为前期投资过大而产生的额外成本压力。
数据中心等大型用电主体，柴油发电设施在电网负荷高峰时段可以起到辅助调峰的作用，但是不能抵御极端气候事件。要从根本上提高供电系统的韧性，建议有关各方一起推进场外分布式能源系统建设。将分布式可再生能源同储能技术结合起来，既可较好地控制能源价格的波动，又能减轻环境负担，而且可以保证各种用户电力稳定供应，这也是目前亟待解决的重要问题。
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